Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории
Шрифт:
Бесконечности.Бессмысленные результаты, характерные для вычислений в общей теории относительности и квантовой механике в формулировках, основанных на понятии точечной частицы.
Бозон.Частица или колебательная мода струны с целочисленным спином; как правило, бозоны являются частицами-переносчиками взаимодействий.
Большое сжатие.Гипотеза о том, что в будущем расширение Вселенной прекратится, сменится сжатием и закончится коллапсом всего пространства и всей материи; понятие, противоположное понятию Большого взрыва.
Большой взрыв.Принятая в настоящее время теория, суть которой состоит в том, что расширяющаяся Вселенная родилась около 15 миллиардов лет назад из состояния с огромной энергией, плотностью и степенью сжатия.
Брана.Любой протяжённый объект в теории струн. 1-брану называют струной, 2-брану называют мембраной; у 3-браны имеются три протяжённых измерения, и т. д. В общем случае, p– брана имеет pпространственных измерений.
Великое объединение.Класс теорий, объединяющих три негравитационных взаимодействия в рамках единого формализма.
Виртуальные частицы.Частицы, которые на мгновение извергаются из вакуума; в соответствии с соотношением неопределённостей, они существуют за счёт заимствованной из вакуума энергии и быстро аннигилируют, возвращая тем самым энергетический долг.
Волновая функция.Вероятностные волны; понятие, на основе которого строится квантовая механика.
Вторая революция в теории суперструн.Этап развития теории струн, начавшийся примерно в 1995 г., когда начали проясняться некоторые непертурбативные аспекты теории.
Второе начало термодинамики.Закон, согласно которому полная энтропия постоянно растёт.
Гладкий, гладкое многообразие.Область пространства, в которой его структура является плоской или гладко искривлённой, и не имеет никаких зажимов, разрывов или складок.
Глюон.Наименьший сгусток поля ядерных сил; частица, передающая сильное взаимодействие.
Горизонт событий.Характерная для чёрной дыры поверхность «в направлении только туда»: согласно законам гравитации, после пересечения этой поверхности обратного пути нет, настолько сильно гравитационное притяжение чёрной дыры.
Гравитационное взаимодействие.Самое слабое из четырёх типов фундаментальных взаимодействий в природе. Описывалось сначала теорией тяготения Ньютона, а затем общей теорией относительности Эйнштейна.
Гравитон.Наименьший сгусток поля гравитационных сил; частица, передающая гравитационное взаимодействие.
Двумерная сфера.См. сфера.
Детерминизм Лапласа.Идея Вселенной как часового механизма, состоящая в том, что полное знание состояния Вселенной в заданный момент времени полностью определяет её состояния в будущие и прошлые моменты.
Длина волны.Расстояние между соседними горбами или впадинами волны.
Дуальность сильной и слабой связи.Ситуация, в которой теория с сильной связью оказывается дуальной, т. е. физически эквивалентной, теории со слабой связью.
Дуальный, дуальность, дуальные симметрии.Ситуация, в которой две или более теорий кажутся совершенно различными, но в действительности приводят к одинаковым физическим следствиям.
Единая теория, единая теория поля.Любая теория, описывающая все четыре типа взаимодействий и все типы материи в рамках единого универсального формализма.
Замедление времени.Эффект специальной теории относительности, согласно которому для движущегося наблюдателя течение времени замедляется.
Замкнутая струна.Струна, имеющая вид петли.
Заряд.Свойство частицы, определяющее способность частицы к взаимодействию определённого типа. Например, электрический заряд определяет поведение частицы при электромагнитном взаимодействии.
Зеркальная симметрия.В контексте теории струн это симметрия, благодаря которой два различных многообразия Калаби–Яу, выбранные в качестве свёрнутых измерений, приводят к одинаковым физическим результатам. Такие многообразия называются зеркальной парой.
Излучение.Перенос энергии волнами или частицами.
Измерение.Независимая ось или направление в пространстве или пространстве-времени. Пространство вокруг нас имеет три измерения (направления слева-направо, сзади-вперёд, снизу-верх), а наше пространство-время имеет четыре измерения (три уже упомянутых оси а также ось из прошлого в будущее). В теории суперструн требуется, чтобы Вселенная имела дополнительные пространственные измерения.
Интерференционная картина.Волновая картина, возникающая в результате наложения и смешения волн, излучаемых из различных точек.
Инфляция, инфляционная космология.Модификация стандартной космологической модели Большого взрыва, в которой предполагается, что на ранних этапах развития Вселенная претерпевает колоссальное расширение с огромной скоростью.
Калибровочная симметрия.Симметрия, лежащая в основе квантово-механического описания трёх негравитационных взаимодействий; она означает инвариантность физической системы относительно различных сдвигов значений зарядов, которые могут меняться от точки к точке в пространстве-времени.
Калибровочная симметрия слабого взаимодействия.Калибровочная симметрия, лежащая в основе слабого взаимодействия.
Калибровочный бозон слабого взаимодействия.Наименьший сгусток поля слабого взаимодействия; частица, передающая слабое взаимодействие; различают W-бозоны и Z-бозоны.
Картина колебаний.Точное число горбов и впадин (а также их амплитуда) колеблющейся струны.
Квантовая геометрия.Модификация римановой геометрии, необходимая для точного описания физических свойств пространства на ультрамикроскопических масштабах, где важную роль начинают играть квантовые эффекты.